SU1197075A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Abstract

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ , содержащий масштабирукнцих усилителей, .входы которых объединены и  вл ютс  входной юиной , а выходы соединены соответственно с первьв 1И входами узкодиапа- зонных аналого-цифровых преобразователей , выхода которых соединены соответственно с инфориационньвш входами коммутатора, выходы которых  вл ютс  шинами кода мантиссы, а У11равл юод(иё входы - с выходами пре-т образовател  унитарного кода в единичный позиционный код, отличающий с   тем, что с целью повышени  точности, в него введены генератор синхроимпульсов, делитель частоты, элемент задержки, блок задержки на п-1 счетчике,два регистра, преобразователь единичного позиционного кода в двоичный позиционный код, п-1 элементов ИЛИ, входа которых соединены соответственно с выходами старших разр дов соответствующих узкодиапазонных аналогоцифровых преобразователей, а в лсоды с соответствутцими первыми входами первого регистра, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки , вход которого объединен с входом делител  частоты и вторыми входами узкодиапазонных аиалого-ци овых преобразователей и подключен к выходу ге нератора с инхроимпульсов, при этом инверсные выходы первого S регистра соединены с первыми входами второго регистра, вторые входы которого через соответствующие счетчики соединены соответственно с пр мыми выходами первого регистра, а вторые входы счетчика объединены и подключены к выходу делител  частоты , причем вькоды второго регисо стра соединены соответственно с входами преобразовател  унитарного кода в единичный позиционный код, выЧ ходы которого подключены соответст- ве но к входам преобразовател  едиел ничного позиционного кода в двоичнь позиционный код, выходы которого  вл ютс  шинами кода пор дка.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и предназначено дл  преобразовани  входного напр жени , измен ющегос  в широком динамическом диапазоне, в код.

Цель изобретени  - повьопение точности преобразовани  сигналов, измен ющихс  в широком динамическом диапазойе от уровн , соизмеримого с дрейфом масштабирующих усилителей,

На чертеже приведена принципиальна  схема аналого-цифрового преобразвател .

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) содержит входную шину 1, маештабирующие усилители 2л, гене- ратор 3 синхроимпульсов, узкодиапазонные АЦП 4(- 4з , коммутатор 5, элементы ИЛИ 6,- 62, элемент 7 задерки на oднpзибpaтopej делитель 8 частоты , первый регистр 9, блок 10 задержке на счетчиках 11;|- 11, второй регистр 12, преобразователь 13 унитарного кода в единичный позиционный , преобразователь 14 единичного ,позиционного кода в двоичный позиционный .

Работает аналого-цифровой преобразователь следующим образом.

Входной сигнал, измен ющийс  в ши роком динамическом диапазоне поступает на набор усилителей Z усиливаетс  соответственно S К, К и 1 раз, причем К 2, где а - целое число. Эти промасштабированные сигналы преобразуютс  в цифровой код с помощью узкодиапазонных АЦП 4 - 4 по импульсу синхронизации от генератора синхроимпульсов 3. Одновременный запуск УАЦП необходим дл  уменьш ни  динамической погрешности, возникающей вследствие асинхронности выборки значений преобразуемых сигналов различньфзн УАЦП. Наличие 1 в любом старшем разр де УАЦП, начина  с 2-го, указывает на перегрузку более чувствительного АУЦП. Сигналы с выходов старших разр дов УАЦП 4,проход  элементы ШМ 6|- 6 устанавливают в 1 соответствующий р азр д первого регистра 9 по синхроимпульсу, задержанному элементом задержки 7. Если установитс  в 1 из-за перегрузки чувствительных УАЦП один или несколько разр дов первого регистра 9, то сигналом с пр мого выхода ,этих регистров обнул етс  соответствующий счетчик г блока 10 задержек , а сигналом инверсного выхода устанавливаетс  в единицу соответствующий разр д второго регистра 12, выходы которого, пройд  преобразователь 13 унитарного кода в единичный позиционный, управл ют работой коммутатора 5, т. е запрещают прохождение разр дных сигналов более чувствительного УАЦП на выходные шины АЦП (разр ды мантиссы выходнЪго кода). При уменьшении входного сигнала до уровн , при котором он попадает в рабочую зону более чувствительного УАЦП (этот УАЦП был перегружен и не может нормально функционировать некоторое врем  Тд, пока в его масштабирующем усилителе закончитс  переходной процесс, причем длительность переходного процесса Т можно определить как

T.ten(Ue,,,,jh)

где с - посто нна  времени разделительной цепочки усилител  - максимальный уровень преобразуемого сигнала УАЦП; h - величина кванта УАЦП, возвратитс  в исходное нулевое состо ние соответствукиций разр д -первого регистра 9 и импульсы от делител  частоты 8 начнут заполн ть соответствующий , счетчик 11,- 11 блока Ю задержки и счетчик будет отсчитьшать врем , необходимое дл  восстановлени  в нормальное состо ние усилител , кото1 11й до зтого момента был перегружен. Если входной сигнал не вызовет новой перегрузки этого усилител , то через врем  Т по витс  импульс на выходе переполнени  соответствующего счетчика блока 10 задержки, кото1Я й установит в О соответствующий разр д второго регистра 12 и только после зтого сигналы с выходов более чувствительного УАЦП попадут через коммутатор 5 на выход АЦП. Если же на отрезке времени TQ, когда заполн лс  соответствующий счетчик .11,- 11, входной сигнал вновь перегрузит усилитель, то сигнал с соответствукщего разр да первого регистра 9 сбросит в О счетчик 11 и АЦП перейдет в состо ние, которое уже рассматривалось . Такое оэстроение алгоритма выбора соответствующего УАЦП позво-::. л ет исключить погрешности, возникан цие за счет перегрузки усилителей . Сигналы с выхода преобразовател  13 унитарного кода в единич1197075 ный позиционный после преобразовани  их в двоичный позиционный код преобразовател  14  вл ютс  старшими разр дами АЦП (разр ды пор дка).

Claims (1)

1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий η масштабирующих усилителей,.входы которых объединены и являются входной шиной, а выходы соединены соответственно с первыми входами узкодиапаэонных аналого-цифровых преобразователей, выхода которых соединены соответственно с информационными входами коммутатора, выхода которых являются шинами кода мантиссы, а управляющие входы - с выходами преобразователя унитарного кода в единичный позиционный код, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что^ с целью повышения точности, в него введены генератор синхроимпульсов, делитель частоты, элемент задержки, блок задержки на п-1 счетчике,два регистра, преобразователь единичного повходом делителя частоты и вторыми входами узкодиапазонных аналого-цифровых преобразователей и подключен к выходу ге нератора с инхроимпульсов, при этом инверсные выходы первого . g регистра соединены с первыми входами второго регистра, вторые входы которого через соответствующие счетчики соединены соответственно с прямыми выходами первого регистра, а вторые входа счетчика объединены и подключены к выходу делителя частоты, причем выхода второго регистра соединены соответственно с входами преобразователя унитарного кода в единичный позиционный код, выходы которого подключены соответст— веяно к входам преобразователя единичного позиционного кода в двоичный позиционный код, выходы которого являются шинами кода порядка.

   >